一種蓄熱式輻射管旋轉爐煤熱解油氣采集系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種蓄熱式輻射管旋轉爐煤熱解油氣采集系統，所述旋轉爐爐頂上部設置有沿旋轉爐環形方向分散布置的油氣采出裝置，所述油氣采出裝置包括油氣采集器，以及與油氣采集器相連接的油氣輸出管道、煤氣匯總管道和油水匯總管道，所述油氣采集器分散布置在按照旋轉爐膛熱解溫度劃分的不同區域內。本發明改變了蓄熱式轉底爐熱解原料煤時熱解產生的油氣采出爐膛的流向，使其不經過轉底爐的燃燒器、輻射管等加熱裝置引致爐膛外，而是將焦油采集裝置沿旋轉爐或旋轉床環形方向分散布置，根據油氣產生量的不同，分區、分段多通道快速導出，縮短焦油在爐膛內的停留時間，減少焦油二次裂解，提高焦油產率。
【專利說明】一種蓄熱式輻射管旋轉爐煤熱解油氣采集系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及煤及含碳有機物在蓄熱式轉底爐或蓄熱式旋轉床熱解爐中熱解的裝置系統，尤其是涉及一種蓄熱式輻射管旋轉爐煤熱解油氣采集系統。
【背景技術】
[0002]目前煤及含碳有機物在蓄熱式轉底爐或蓄熱式旋轉床熱解爐中熱解，會產生煤氣、半焦和焦油，申請號為201120253428.9，專利名稱為一種煤用蓄熱式旋轉爐，如圖1所示，由爐墻1、爐頂2、旋轉的爐底3、爐底架空層10組成，爐底3和爐墻I之間有水封、沙封或者油封密封系統15，使爐膛與外界隔離。物料11鋪放在固定的料床上，由旋轉的爐底3帶動在水平平面內旋轉，物料11相對床層靜止，物料間無擠壓、無翻滾，物理強度要求低。料層與爐頂的空間為爐膛，燃燒器、輻射管5等加熱裝置安裝在爐膛床層上部，對物料11進行加熱。旋轉床配有吸氣口 12、噴氣口 13和風機14，用于加強爐內的氣體流動，增強爐內熱氣體與物料11的換熱。其蓄熱式旋轉爐熱解裝置在爐頂部設油氣采出口，采用輻射的方式把原料煤隔絕空氣加熱到400-700°C，保持30-120分鐘，熱解煤料產生的干餾氣由爐頂2采出，經過冷卻分離得到焦油和煤氣。這時高溫油氣必然經過爐膛頂部輻射管區域，增加油氣與輻射管壁接觸的機會，即此采出油氣方式導致油氣在采出過程中經過燃燒器、輻射管5等加熱裝置，輻射管壁的高溫導致熱解產生的大分子自由基二次結合，會帶來焦油的部分二次裂解，導致經濟價值較高的焦油產率相對較低，僅為理論產油率(合格產油率)的80%左右，經濟價值較低的煤氣產率增加。
【發明內容】
[0003]本發明提供了一種蓄熱式輻射管旋轉爐煤熱解油氣采集系統，用于解決煤及含碳有機物在蓄熱式轉底爐或蓄熱式旋轉床熱解爐中熱解時，產生的焦油產率相對較低的問題，其技術方案如下所述:
[0004]一種蓄熱式輻射管旋轉爐煤熱解油氣采集系統，所述旋轉爐爐頂上部設置有沿旋轉爐環形方向分散布置的油氣采出裝置，所述油氣采出裝置包括油氣采集器，以及與油氣采集器相連接的油氣輸出管道、煤氣匯總管道和油水匯總管道，所述油氣采集器分散布置在按照旋轉爐膛熱解溫度劃分的不同區域內。
[0005]所述區域分為三個區域，300°C~400°C爐膛溫度為第一個區域，分布1-2個油氣采集器；大于400°C且小于等于600°C爐膛溫度為第二個區域，分布1-8個油氣采集器；>600°C爐膛溫度為第三個區域，分布1-5個油氣采集器。
[0006]所述油氣采集器總計數量為3-15個，每兩個相鄰油氣采集器對應的圓弧夾角最低不小于20°，最大不大于100°。
[0007]所述油氣輸出管道分為依次相連的三段，直徑為200mm~500mm，第一段油氣輸出管道和第三段油氣輸出管道向上傾斜，傾斜角為15° -60°，第二段油氣輸出管道垂直于水平面分別于第一段油氣輸出管道和第三段油氣輸出管道連通，第三段油氣輸出管道與油氣采集器相連接。
[0008]所述油氣輸出管道的入口設在旋轉爐的爐膛側壁，位于旋轉爐加熱裝置與熱解料層之間。
[0009]進一步的，所述第一段油氣輸出管道的入口設在旋轉爐的爐膛側壁，位于旋轉爐加熱裝置與熱解料層之間。
[0010]所述煤氣匯總管道位于油氣采集器的上部，所述油水匯總管道位于油氣采集器的下部。
[0011]本發明改變了蓄熱式轉底爐熱解原料煤時熱解產生的油氣采出爐膛的流向，使其不經過轉底爐的燃燒器、輻射管等加熱裝置引致爐膛外，減少了熱解焦油在爐膛內與燃燒器、輻射管等加熱裝置接觸的機會。本發明主要是將焦油采集裝置沿旋轉爐或旋轉床環形方向分散布置，根據油氣產生量的不同，分區、分段多通道快速導出，縮短焦油在爐膛內的停留時間，減少焦油二次裂解，提高焦油產率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是現有技術的結構示意圖；
[0013]圖2是本發明中油氣采出裝置沿旋轉爐環形方向分散布置的結構示意圖；
[0014]圖3是本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]本發明提供了一種蓄熱式輻射管旋轉爐煤熱解油氣采集系統，是在所述旋轉爐爐頂上部設置有沿旋轉爐環形方向分散布置的油氣采出裝置，所述油氣采出裝置包括油氣采集器28，以及與油氣采集器28相連接的油氣輸出管道、煤氣匯總管道24和油水匯總管道25，所述油氣采集器28分散布置在按照旋轉爐膛熱解溫度劃分的不同區域內。
[0016]所述油氣采出裝置沿旋轉爐環形方向分散布置具體如圖2所示，所述油氣采出裝置位于旋轉爐爐頂上部。首先按照旋轉爐膛熱解溫度劃分3個區域，30(TC~40(TC爐膛溫度為第一個區域，記為A區域，分布有2個油氣采集器28 ;大于400°C且小于等于600°C爐膛溫度為第二個區域，記為B區域，分布5個油氣采集器28 ；> 600°C爐膛溫度為第三個區域，記為C區域，分布3個油氣采集器28。除三個區域外的是相鄰的進料口 31和出料口 32，所述進料口 31靠近A區域，所述出料口 32靠近C區域。
[0017]所述油氣采集器28總計數量為3-15個，每兩個相鄰油氣采集器28對應的圓弧夾角最低不小于20°，最大不大于100°。每個油氣采集器28采集的油氣經過水、油等冷卻介質冷卻分離后，煤氣進入煤氣匯總管道24輸出，油水經油水匯總管道25輸出。
[0018]如圖3所示，每一個油氣采出裝置由油氣輸出管道21、油氣輸出管道22、油氣輸出管道23、油氣采集器28、煤氣匯總管道24和油水匯總管道25組成，油氣輸出管道21、油氣輸出管道22、油氣輸出管道23依次相連，直徑均為200mm~500mm，所述油氣輸出管道21和油氣輸出管道23向上傾斜，傾斜角為15° -60°，靠近爐膛，第二段油氣輸出管道垂直于水平面分別于第一段油氣輸出管道和第三段油氣輸出管道連通。
[0019]所述油氣采集器28處于低位，此方式安裝可避免管道內集油、積灰，保證管道暢通。[0020]所述油氣輸出管道21的入口均設在旋轉爐爐膛側壁，位于燃燒器、輻射管26等加熱裝置與熱解料層27之間，熱解產生的油氣脫離物料表面后，快速進入油氣輸出管道21，通過油氣輸出管道22和油氣輸出管道23流入油氣采集器28進行冷卻分離，冷卻的油水進入油水匯總管道25，煤氣進入煤氣匯總管道24。
[0021]此結構的油氣采出方式，改變了熱解油氣在爐膛內的氣體流向，使其不經過燃燒器、輻射管等加熱裝置，快速短通道進入油氣采集器。采用該結構的油氣采出系統，焦油收率高，可達到理論產油率(合格產油率)的90%-95%。
[0022]本發明也可應用在蓄熱式旋轉床方面。
[0023]本發明有如下優點:
[0024]1、油氣輸出入口設在旋轉床的側壁，輻射管和熱解物料料層之間，改變了熱解油氣的氣體流向，使其不經過燃燒器、輻射管等加熱裝置，直接進入焦油采集器冷卻收集，減少熱解產生的焦油與燃燒器、輻射管的接觸。
[0025]2、油氣采集器沿旋轉爐環形方向，根據爐膛熱解溫度分區、分段分散布置，熱解產生的油氣多通道、快速導出，縮短焦油在爐膛內的停留時間，減少焦油二次裂解，提高焦油產率。
[0026]3、采取上述油氣采集裝置及系統分布，大大提高了焦油收率，可達到理論焦油產率(合格焦油產率)的90%-95 %。
【權利要求】
1.一種蓄熱式輻射管旋轉爐煤熱解油氣采集系統，其特征在于:所述旋轉爐爐頂上部設置有沿旋轉爐環形方向分散布置的油氣采出裝置，所述油氣采出裝置包括油氣采集器，以及與油氣采集器相連接的油氣輸出管道、煤氣匯總管道和油水匯總管道，所述油氣采集器分散布置在按照旋轉爐膛熱解溫度劃分的不同區域內。
2.根據權利要求1所述的蓄熱式輻射管旋轉爐煤熱解油氣采集系統，其特征在于:所述區域分為三個區域，300°C~400°C爐膛溫度為第一個區域，分布1-2個油氣采集器；大于400°C且小于等于600°C爐膛溫度為第二個區域，分布1-8個油氣采集器；>600°C爐膛溫度為第三個區域，分布1-5個油氣采集器。
3.根據權利要求1所述的蓄熱式輻射管旋轉爐煤熱解油氣采集系統，其特征在于:所述油氣采集器總計數量為3-15個，每兩個相鄰油氣采集器對應的圓弧夾角最低不小于20。，最大不大于100°。
4.根據權利要求1所述的蓄熱式輻射管旋轉爐煤熱解油氣采集系統，其特征在于:所述油氣輸出管道分為依次相連的三段，直徑為200mm~500mm，第一段油氣輸出管道和第三段油氣輸出管道向上傾斜，傾斜角為15° -60°，第二段油氣輸出管道垂直于水平面分別于第一段油氣輸出管道和第三段油氣輸出管道連通，第三段油氣輸出管道與油氣采集器相連接。
5.根據權利要求1所述的蓄熱式輻射管旋轉爐煤熱解油氣采集系統，其特征在于:所述油氣輸出管道的入口設在旋轉爐的爐膛側壁，位于旋轉爐加熱裝置與熱解料層之間。
6.根據權利要求4所述的蓄熱式輻射管旋轉爐煤熱解油氣采集系統，其特征在于:所述第一段油氣輸出管道的入口設在旋轉爐的爐膛側壁，位于旋轉爐加熱裝置與熱解料層之間。
7.根據權利要求1所述的蓄熱式輻射管旋轉爐煤熱解油氣采集系統，其特征在于:所述煤氣匯總管道位于油氣 采集器的上部，所述油水匯總管道位于油氣采集器的下部。
【文檔編號】C10B57/00GK103740390SQ201410009622
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月8日 優先權日:2014年1月8日
【發明者】吳道洪, 郭啟海, 丁力 申請人:北京神霧環境能源科技集團股份有限公司